ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ядерные реакторы специальных типов из "Космическая техника " В предыдущих разделах обсуждались некоторые проблемы, связанные с использованием твердых тепловыделяющих элементов для нагрева газообразного рабочего тела. Чтобы повысить температуру нагреваемого газа выше точки плавления материала этих тепловыделяющих элементов нужно использовать расщепляющееся горючее в жидкой и газообразной форме. Кроме того, как упоминалось в гл, 7, большой потенциальный интерес представляют методы непосредственного преобразования энергии ядерных делений в электрическую энергию. [c.526] При таком методе серьезные задачи возникают в период пуска реактора, так как в начальный момент горючее представляет собой твердое тело, если реактор находится при комнатной температуре. Другой проблемой, требующей тщательного изучения при оценке возможностей реакторов этого типа, является устойчивость жидкой зоны при больших радиальных потоках газа и под воздействием волн, образующихся при движении потока газа вдоль оси цилиндра. Ответ на эти и другие важные вопросы сегодня еще дать нельзя. [c.527] Чтобы получить высокие значения удельного импульса, рабочая температура активной зоны реактора должна быть выше рабочей температуры, получаемой обычно в камере сгорания химического ракетного двигателя (см. рис. 15.8). Так как эта температура на несколько сотен градусов выше точек кипения почти всех материалов, используемых в качестве рабочих тел, то ясно, что реакторы, работающие так, как описано выше, можно анализировать как простые газовые системы независимо от того, были ли сначала рабочее тело и горючее смешаны внутри активной зоны реактора в жидком или твердом состоянии (аналогично твердотопливным химическим ракетам) или они впрыскивались в полость активной зоны реактора (как в обычных жидкостных ракетных двигателях). Было показано [25], что при радиальном входе потока рабочего тела в активную зону реактора в центре ее может быть получена максимальная температура около 100 000° К без чрезмерного нагрева стенок активной зоны из-за радиационной теплоотдачи нагретого. горючего. Этот вывод справедлив только при большом объеме горячих газов, распределенных по активной зоне, хотя увеличенная радиационная передача тепла стенкам активной зоны благодаря наличию источников радиации, распределенных в рассматриваемом объеме, вынудит уменьшить рабочую температуру газа. Полный анализ этой проблемы выходит за рамки данной работы однако можно указать, что в таком реакторе достижима температура от 20 000° К до 30 000° к. [c.528] ИЗ трех материалов, указанных на рисунке, толщина отражателя в несколько футов оказывается достаточной. Величина плотности горючего 0,1 фунт/фут является мыслимым нижним пределом в случае активной зоны умеренных размеров. [c.530] Попытка использования реактора на газообразном горючем для ракетной силовой установки наталкивается на принципиальные трудности, которые можно проиллюстрировать двумя примерами. [c.530] Следовательно, при давлении Рс —1000 фунт дюйм потеря горючего составит 24 ООО фунта, что, несомненно, далеко от реальности. С другой стороны, если допустить потери горючего в 300 фунтов, то давление должно быть 80 ООО фунт/дюйм , что также нереально. [c.530] Эту картину можно было бы изменить, исключив из двигательных установок вращающиеся машины (турбины, компрессоры и генераторы), необходимые для преобразования энергии это позволило бы существенно изменить значения полного удельного веса установки. Хорошо известно, что прямое преобразование ядерной энергии в электрическую является одной из целей современных исследовательских программ в области терхмо-ядерных реакций как в США, так и за границей [28, 29]. Не настолько общеизвестно то, что потенциально это может быть сделано при использовании процессов деления. [c.531] Тем не менее основная идея — отсутствие тепловых машин — кажется вполне здравой, хотя еще многое предстоит сделать, чтобы получить конструкции минимальных размеров и веса, которые обладали бы высоким коэффициентом преобразования энергии. [c.532] Вернуться к основной статье